作图解释Kv高低、电压 和扭矩功率大小的关系

HY5IHY

PUG 发表于 2018-4-4 04:03
56楼你的话

我的铁耗公式看明白没？没看明白就别瞎起哄了。
看明白就说正事，铜耗下降了，铁耗上升不？上升多少？



要不就正面回答问题
要么就闭嘴，不是谁声音大谁有道理
也不是谁绕的远谁有道理。
你的高中物理公式不是算出铜耗了吗？
上面的铁耗公式见过没？算过没？
没算过趁现在看一看，算一算，再出来瞎咋呼。

PUG

HY5IHY 发表于 2018-4-4 05:49
我的铁耗公式看明白没？没看明白就别瞎起哄了。
看明白就说正事，铜耗下降了，铁耗上升不？ ...

我的铁耗公式看明白没？没看明白就别瞎起哄了。
看明白就说正事，铜耗下降了，铁耗上升不？上升多少？



要不就正面回答问题
要么就闭嘴，不是谁声音大谁有道理
也不是谁绕的远谁有道理。
你的高中物理公式不是算出铜耗了吗？
上面的铁耗公式见过没？算过没？
没算过趁现在看一看，算一算，再出来瞎咋呼。


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看懂了公式吗？看明白了吗？
大学水平看不懂公式？看不明白？

我的新帖在那里放着，有本事在那里见高低。看谁在瞎咋呼？敢吗？

敢吗？

PUG

HY5IHY 发表于 2018-4-4 05:49
我的铁耗公式看明白没？没看明白就别瞎起哄了。
看明白就说正事，铜耗下降了，铁耗上升不？ ...

敢拉出来遛？

敢吗？

纸飞歼轰

HY5IHY 发表于 2018-4-3 23:10
因为电阻减小了，所以说产生相同的铜损对应转速更高，铁损随转速增加，但在重负载下比重没铜损多。所以说 ...

我根据你回复的修正一下我的观点：

在kv较低时增大kv可以在相同损耗下增大功率
在kv较高时减小kv可以（同理）

但是低kv可以直驱，高kv需要减速组，减速比太高的减速组效率更低。所以说在考虑减速组的情况下几乎市面所有电机都是第一种情况，因为第二种kv高铁损是主要损耗还需要大齿比减速组进一步降低效率。只能用最佳kv偏低的kv来取得电机效率和减速组效率的平衡。

长话短说就是：
1、使用低kv直驱电机效率不高，但是无需减速组；
2、使用最佳kv电机效率最高但是减速组因为大齿比其效率不是非常高；
3、使用高kv电机效率不高减速组效率更低基本上没用。
所以说我们眼中的“高kv”是2，“低kv”是1。实际生产出的电机是位于1~2之间的电机。在这种情况下我们才能说“相同尺寸相同损耗下高kv功率大”这是因为3几乎没有。

HY5IHY

纸飞歼轰 发表于 2018-4-6 10:06
我根据你回复的修正一下我的观点：

在kv较低时增大kv可以在相同损耗下增大功率

收到，谢谢！！

HY5IHY

zh301b704

此贴太好了，学习中，感谢楼主

HY5IHY

第一个图是把原电机改为2倍KV电机，电阻是原来1/4，所以，铜耗系数是0.25   。转速是原来2倍，所以铁耗系数是2的1.3次幂为2.46
第二个图是把原电机改为1.5倍KV电机，电阻是原来0.444倍，所以，铜耗系数是0.444   。转速是原来1.5倍，所以铁耗系数是1.5的1.3次幂为1.694

图的最后一列是改绕后的电机的铜损加铁损，前提是和原电机电流相同。可见，当原电机铜耗较低，铁耗较高时，改绕成1.5倍KV或者2倍KV损耗是加大的，换句话说，相同损耗下，功率是减小的。当原电机铜耗较大，铁耗较小时，改绕为1.5KV和2KV电机后，损耗是减小的，换句话说，同损耗下，功率是增大的。

从以上两个计算可以看出，把低KV电机通过减匝加截面积变成高KV电机的时候，在损耗不变的情况下，到底是能改出高功率电机，还是能改出低功率电机，完全取决于原电机的铜耗铁耗比例。如果找到一台铜耗铁耗比例比较“理想的”电机，改成高KV后，功率翻倍不是梦。但如果遇到一台铜耗和铁耗比例“不是那么理想”的原电机，无论是改成1.5倍KV,还是该成2倍KV,,功率是变小的（在损耗相同情况下）。

其实反之也是一样，如果铜耗铁耗比例“比较理想”，那么从一台高KV电机改为一台低KV电机，其实功率也可能变大（损耗相同情况下）。

所以，不存在绝对的同尺寸，同体积电机，高KV电机功率大的结论。只能按原电机的铜耗和铁耗比例分别出现功率高和功率低和功率相同3种情况。

最后，在以上计算的例子中，当铜耗铁耗比例分别为66,34和55,45时，改绕成的2倍KV电机和1.5倍KV电机与原电机功率相同时，损耗也相同。换句话说，损耗相同的改造前改造后电机功率相同。
以上证明列出了电机的两个主要损耗，即铜耗和铁耗，简化了其它损耗。但其它损耗大部分也是随转速升高而加大的。所以，如果考虑其它损耗，可能铜耗铁耗比例有变，但定性的结论是不会变的。

即（在某种铜耗和铁耗比例合适的情况下）所谓的同尺寸，同体积（同槽满率），不同KV电机，在损耗相同的情况下，功率相同。（一个有意思的结论！）

PUG

HY5IHY 发表于 2018-4-6 13:08
第一个图是把原电机改为2倍KV电机，电阻是原来1/4，所以，铜耗系数是0.25   。转速是原来2倍，所以铁耗系 ...

请继续证明，同电压下，同尺寸，低KV的扭矩大。

PUG

HY5IHY 发表于 2018-4-6 13:08
第一个图是把原电机改为2倍KV电机，电阻是原来1/4，所以，铜耗系数是0.25   。转速是原来2倍，所以铁耗系 ...

有才！

自己读读自己写的。

52楼

“最后的结论是，相同质量（重量）的材料，只能生产出一台所谓的理想电机（功率最大），剩下的所有设计方案其功率均小于这个理想电机（或者说是最优解）。这也就解释了为什么我们不能用增加KV的方式增加电机的功率。”

68楼

“从以上两个计算可以看出，把低KV电机通过减匝加截面积变成高KV电机的时候，在损耗不变的情况下，到底是能改出高功率电机，还是能改出低功率电机，完全取决于原电机的铜耗铁耗比例。如果找到一台铜耗铁耗比例比较“理想的”电机，改成高KV后，功率翻倍不是梦”

HY5IHY

PUG 发表于 2018-4-8 17:10
有才！

自己读读自己写的。

感谢你的提问。
两个理想追求的目标不同，所以理想的的内容不同
第一个理想追求的目标是是最大功率。(原话“所谓的理想电机（功率最大）”）
第二个理想追求的是能改出2倍功率的2倍KV的电机。（原话“铜耗铁耗比例比较“理想的”电机”）
所以，这两个理想下的电机并不相同。
而且就我看来，第二个非常好实现。比如我例子里的铜耗占90，铁耗占10的电机，改为2倍KV后功率翻倍没问题。（只是这种电机在正常的产品中并不会出现，所以，我这里的“理想的”加了引号。）
而第一个是每个电机设计工程师的毕生追求，很难。

HY5IHY

再解释一下，如果一台电机，通过某种改变功率变大了，
说明这台电机并不是“设计师眼中的最大功率理想电机”，而改变后的电机就更接近了“设计师眼中的最大功率理想电机”。
如果改变后的电机，还是能通过某种改变，增加功率的话，那么同理，改变后的电机更接近“工程师眼中的功率最大理想电机”
这种所谓的改变，在工程师的反复计算中，即优化的过程实现。
所以，用户拿到的电机，即使不是“工程师眼中的最大功率理想电机”，其实离那个理想电机已经不远了。
当然，工程师还要平衡一些其它指标，比如温升，比如效率，比如成本等等。
所以，我前面也说了，如果你拿到一台商品电机，不计其它指标，单独追求功率的话，可能能改出比工程师设计的功率大的电机，但这是牺牲其它指标得到的。

还有一种情况是，设计师设计出了比较理想的电机，但工厂为了节约成本，增加通用性，在相近转速下用同一设计，只改变匝数（其实，这时的电机功率是小于理想电机的）。这时，如果你拿到一台距离理想电机比较远的商品电机，通过自己改绕，变成了距离理想电机比较接近的电机的情况下，功率是能增加的。这点我也不否认。但如果改错了方向，功率必定会（继续）下降。

PUG

HY5IHY 发表于 2018-4-8 21:20
再解释一下，如果一台电机，通过某种改变功率变大了，
说明这台电机并不是“设计师眼中的最大功率理想电机 ...

同样的问题，前提是什么？

PUG

HY5IHY 发表于 2018-4-8 18:02
感谢你的提问。
两个理想追求的目标不同，所以理想的的内容不同
第一个理想追求的目标是是最大功率。( ...

“而且就我看来，第二个非常好实现。比如我例子里的铜耗占90，铁耗占10的电机，改为2倍KV后功率翻倍没问题。（只是这种电机在正常的产品中并不会出现，所以，我这里的“理想的”加了引号。） ”

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在所谓的理想电机 （功率最大）的基础上，改高KV，能不能提高功率？

你不能提高功率的原因（我猜你是规定了，电压和电流都不能动，但你没有任何的声明，即前面没有提如何的条件。）

如果不是，为什么下面就可以提高功率？（先不管倍数的问题）

改2倍KV功率翻倍，这里你的规定，电流不能动是不是取消了。你没有任何的声明，即前面没有提如何的条件。

如果在2倍KV功率翻倍，任然是电压和电流不变，我的直觉就可以告诉你，是不可能。

HY5IHY

PUG 发表于 2018-4-8 22:22
“而且就我看来，第二个非常好实现。比如我例子里的铜耗占90，铁耗占10的电机，改为2倍KV后功率翻倍没问 ...

一切讨论前提是本楼楼主设定的损耗不变，比功率。

HY5IHY

PUG 发表于 2018-4-8 22:22
同样的问题，前提是什么？

前提是损耗不变。

当然，正常的设计不是定了损耗设计最大功率，而是定了功率设计最小损耗。但方法和说明的问题是一样的。

HY5IHY

PUG 发表于 2018-4-8 22:22
“而且就我看来，第二个非常好实现。比如我例子里的铜耗占90，铁耗占10的电机，改为2倍KV后功率翻倍没问 ...

电压和电流都不能动

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是损耗不动。就像一楼说明的那样。另外，如果我不特别说明的话，一般我认为电压是不动的，但电流可动。


看一楼楼主原话“因为电阻减小了，所以说产生相同的铜损对应转速更高，铁损随转速增加，但在重负载下比重没铜损多。所以说此法翻倍kv的额定功率更大，但是小于2倍原电机功率。”



我所有（关于铁耗的）讨论，都是根据这句话展开的。

PUG

HY5IHY 发表于 2018-4-9 05:36
电压和电流都不能动

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说实话，我根本就没有去认真看这个这段东西。原因很简单，用倍速的扭矩去比逻辑上就有问题。最根本，我关心的是澄清同电压下的扭矩的能力问题。

在严格的同尺寸条件下，损耗功率不变，谈提高输出功率，那里都去不了，除非效率是100%。

你还有兴趣讨论你我之间的争论吗？

我不在乎谁赢谁输，我只在乎，什么是对的，什么是错的。

什么是对什么是错，这个才是对论坛有意义的，谁赢谁输对论坛没有任何意义。你我总有一天会离开这个世界，也就离开了这个论坛，谁赢谁输就消失了。但什么是对什么是错，会留下。

当然，我会尊重你的任何的选择。

纸飞歼轰

PUG 发表于 2018-4-9 15:46
说实话，我根本就没有去认真看这个这段东西。原因很简单，用倍速的扭矩去比逻辑上就有问题。最根本，我关 ...

他拿大铁损说事的问题在于满载情况下铁损仍比铜损还大的电机实际上是没有的。请看我下个回复他

66楼那个橙色那一行铁损比铜损大是因为远没有满载，属于大马拉小车
改了高kv 却还不加重负载使得实际使用功率增大，反而轻载使得“功率=转速*扭矩”(错误的用法)不变，才会得出“高kv铁损比铜损大”的结论。
如果kv乘2 按照这个公式错误的用法把负载扭矩÷2了，就会使得那个高kv大马拉小车效率不高。

纸飞歼轰

HY5IHY 发表于 2018-4-9 05:36
电压和电流都不能动

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你当时讨论拿出铁耗然后说明高kv铁损比铜损还大，这有可能发生但是在正常使用范围之外。

在电机不变，输入电压不变的情况下，负载越重，铜损/铁损越大。当铜损=铁损时电机效率最高，当损耗=散热极限时电机达到额定功率。
正常的使用范围是在额定功率一下(含)至最高效率点(含)。如果负载过重只能间歇运转防止烧毁而且效率也不高，如果负载过轻效率低(大马拉小车)应选择小电机。

额定功率一定出现在最高效率点之后(更大载荷)而不是在前
如果你给的表格铁损比铜损还大那就是测定时没有满载！